[发明专利]一种利用种子库恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法

权利要求书

1.一种利用种子库恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法，包括以下步骤：

1）对退化湖泊进行调查：

对恢复区域水文因素、气候、土壤类型进行调查，收集所在湖泊水生植物的历史变化信息和湖泊水位变化信息；

2）水生植被调查：

对湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物进行了2—3次定性调查和定量调查，所述定性调查是记录采样点附近长度200 m以内所有见到的水生植物和对沉水植物消失至木本植物出现区域进行调查，所述定量调查包括对每个采集样方内水生植物的种类、密度和盖度进行统计；

3）种子库调查与萌发、鉴定：

水生植物种子库调查分别在湖滨带和敞水区设定采样点，每个样点随机采泥2—3次，采样深度为10—15cm，泥样先低温冷藏30—35天，然后将泥样少量多次置于0.15mm孔径分样筛中，经自来水缓慢筛洗去除杂物后，将分样筛剩余物平铺在装有2cm厚度细沙的塑料盒；

将所述塑料盒放置于恒温培养箱中，保持箱内温度为25℃，光照强度为450 lx，光周期为12—12h，萌发实验2—6个月，每天记录种子的萌发数量和幼苗形态；

采用植物基因组DNA提取试剂盒提取幼苗样品总DNA，而后通过trnH-psbA基因通用引物trnH-psbAF（5'- ACT GCC TTG ATC CAC TTG GC -3'）和trnH-psbAR（5'- CGA AGC TCCATC TAC AAA TGG -3'）以及matK基因通用引物matK_XF （5'- TAA TTT ACG ATC AAT TCATTC -3'）和matK_5R （5'- TTA TGT TTA CGA GCC AAA G -3'），利用PCR扩增得到目的片段，通过DNA测序获得该片段的DNA序列，并通过将该序列与GenBank数据库中已有的DNA序列进行比对分析，得到序列最相似的物种信息；

4）环境因子理化性质测定：

每个采样点取泥样测定底泥中总氮（TN-S）、总磷（TP-S）和有机质含量（OM），取混合水样测定水体中总氮（TN）、氨氮（NH₄-N）、硝酸盐氮（NO₃-N）、总磷（TP）和COD含量，测定水体电导率（Cond），水体透明度（SD），采样点水深（Depth）；

5）水生植物和种子密度的空间分布：

利用北斗卫星获得的卫星图片作为数据源，结合野外调查过程中GPS定位的水生植物分布记录，绘制湖泊水生植被空间分布图，并统计其分布面积，每个采样点水生植物种子密度通过种子数量/采样面积进行测算，绘制不同生活型水生植物种子密度的空间分布图；

6）生态系统构建：

结合水生植物地上部分和种子密度的空间分布情况，首先把种子密度较高的区域划分为水生植被优先恢复区域，通过微地貌人工改造，引导入湖支流中一些水媒传播种子在植被恢复区汇集，或采用本土的自然采收的种子制备混合种子库，包括湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物，所述湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物的种子的重量配比是1︰1.5—2︰1︰2—3，种子密度为1000—5500粒/m²，沉水植物盖度控制在40%—80%；

所述微地貌人工改造包括在植被恢复区人工挖掘S型河道以及与之连通的小型坑塘，小型坑塘中分别设置浅水和深水区，并进行底质条件改造，所述底质条件改造是将脱氮硫杆菌、胶质芽孢杆菌、纤维化诺卡氏菌、植物乳杆菌、产朊假丝酵母、多聚糖苷、活性炭、SP改良剂按重量计各一份制备的微生物复合菌剂，抛洒在河湖底泥里，按每亩水体10—40克，每3—5天使用一次，连用3—5次，或直接抛洒投放到重度污染区，按每亩水体20—40克，每3—5天使用一次，连用3—5次；

所述湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物还使用微生物菌剂，该微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌、甲壳素按3—4.5︰2︰2—2.5︰1重量配比，湿生植物使用2—5g/m²微生物菌剂浸种或喷洒，一个月内连续使用2—3次，对于挺水植物、浮叶植物和沉水植物则将该微生物菌剂按2—5g/m²用在生长土壤内；

还包括水位波动管理和水生植物恢复管理，对于湿生植物、挺水植物、浮叶植物做好土壤、水分、遮阳、病虫害的管理，种子萌发施用由萘乙酸钠、吲哚丁酸钾按1︰1重量比例配合的促生长剂，按5—10mg/kg浸种或喷洒，一个月内连续使用2—3次；对于沉水植物通过人工调控闸坝或投放螺蚌类维持水体透明度与水深之比达到0.45以上，螺蚌密度为100—200kg/亩；或人工补充光照，所述人工补充光照是将LED灯固定在支架上，依据植被恢复区域水深水平进行联排组合，并在LED灯固定支架之外增设围网。